Автор: Дмитриева Вера Владимировна,
учитель физики ГОУ лицей № 384 Кировского района Санкт – Петербурга
Введение
Понятие «коэффициент полезного действия» впервые вводится в курсе физики в 7 классе. Использование современных образовательных технологий позволяет учащимся повысить мотивацию обучения и эффективность усвоения материала.
При проведении урока «Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости»использовалась технология исследования в обучении.
Урок включает следующие этапы: актуализация знаний, изучение нового материала (выполнение лабораторной работы), проведение исследования, рефлексия.
В ходе урока использовалась работа в парах. Применение этой технологии позволило учащимся не только приобрести новые знания, но и развить способность к активному творчеству.
Цели и задачи урока
Задачи урока:
· Актуализация знаний учащихся
· Вызвать интерес к изучаемому материалу
· Мотивировать деятельность учащихся
Цели:
Обучающие:
· Познакомить учащихся с новой физической величиной – КПД механизма.
· Убедиться на опытах, что полезная работа, выполненная с помощью наклонной плоскости, меньше затраченной работы.
· Определить КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.
· Выяснить, от чего зависит КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.
· Проверить умение применять полученные знания для решения практических и исследовательских задач.
· Показать связь изученного материала с жизнью.
Развивающие:
- Создать условия для развития личности учеников в процессе их деятельности.
- Способствовать развитию практических навыков и умений.
- Формировать умение выдвигать гипотезу, проверять её.
- Научить выделять главное, сравнивать, развить способности к обобщению, систематизации полученных знаний. Формировать умение работать в паре.
Воспитательные:
- Развитие коммуникативных навыков.
- Развитие навыков работы в команде (взаимоуважение, взаимопомощь и поддержка).
Здоровьесберегающие:
Выстраивание модели здоровьесберегающего урока.
Форма урока:Исследовательская работа учащихся.
Ход урока
· Организационный момент.
· Актуализация знаний. Разминка.
· Выполнение лабораторной работы.
· Физическая пауза.
· Исследовательская часть работы.
· Домашнее задание.
· Закрепление изученного материала.
1. Организационный момент.Слайды 2-3
2. Актуализация знаний. Разминка.Слайды 4-7
1. Что такое простые механизмы?
Перечислите, какие простые механизмы Вы знаете.
Приведите примеры применения простых механизмов.
Для чего они нужны?
Объясните своими словами смысл выражения “получить выигрыш в силе”.
Сформулируйте «золотое правило» механики.
2. Рассмотрим ситуацию. Слайды 8 – 9
Рабочему надо загрузить бочку с бензином в кузов грузовой автомашины. Чтобы просто поднять её, надо приложить очень большую силу - силу, равную силе тяжести (весу) бочки. Такую силу рабочий приложить не может.
• Как ему поступить?
(учащиеся предлагают свои варианты)
…тогда он кладет две доски на край кузова и вкатывает бочку по образовавшейся наклонной плоскости, прикладывая силу, значительно меньшую , чем вес бочки!
Вывод:Слайд 10 – 11
· Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия.
· К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы и конвейеры.
3. Какими параметрами характеризуется наклонная плоскость?
3. Лабораторная работа № 10.[1]Слайды 12 - 21
«Определение коэффициента полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости».
Предмет исследования: наклонная плоскость.
Цель исследования:рассчитать КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.
Задачи исследования:
- Рассчитать полезную работу.
- Рассчитать затраченную работу.
- Сравнить полезную и затраченную работу.
- Рассчитать КПД при подъеме телапонаклонной плоскости.
Оборудование:Компьютер, мультимедийный проектор (для учителя)
· Штатив
· Доска
· Брусок
· Набор грузов
· Динамометр
· Мерная лента (линейка)
Изучение нового материала.
1. Познакомить учащихся с новой физической величиной – КПД механизма.
КПД - это физическая величина, равная отношению полезной работы к затраченной, выраженная в процентах.
КПД обозначается буквой «эта»
КПД измеряется в процентах.
Какая работа является полезной, какая работа является затраченной?
Затраченная работа Азатраченная=F*s
Полезная работа Aполезная= P*h
Например, КПД= 75%.
Это число показывает, что из 100% (затраченной работы) полезная работа составляет 75%.
Инструктаж по выполнению работы.
Выполнение лабораторной работы.
Определите цену деления приборов (динамометра и линейки).
1. Установите доску на высоте h, измерьте ее.
2. Измерьте динамометром вес бруска Р.
3. Положите брусок на доску и динамометром тяните его равномерно вверх вдоль наклонной плоскости. Измерьте силу F. Вспомните, как правильно при этом пользоваться динамометром.
4. Измерьте длину наклонной плоскости s.
5. Рассчитайте полезную и затраченную работу.
6. Вычислите коэффициент полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости.
7. Данные запишите в таблицу № 1.
8. Сделайте вывод.
Оформление результатов работы
Таблица 1.
|
Вес тела Р, Н |
Высота h, м |
Апол, Дж |
Сила F, Н |
Длина s, м |
Азатр, Дж |
КПД, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вывод: |
||||||
• Полезная работа _______________, чем затраченная.
• Коэффициент полезного действия при подъеме тела по наклонной плоскости _____ %, т.е. это число показывает, что __________________________________________________________________.
4. Физическая пауза.Слайды 22 - 25
Примеры наклонной плоскости. Учащиеся смотрят слайды с примерами применения наклонной плоскости.
5. Исследовательская работа. Слайды 26 – 30
• Проблема. От чего может зависеть КПД наклонной плоскости?
• Гипотеза. Если увеличить (уменьшить) высоту наклонной плоскости, то КПД при подъеме тела по наклонной плоскости не изменится (увеличится, уменьшится).
• Если увеличить (уменьшить) вес тела, то КПД при подъеме тела по наклонной плоскости не изменится (увеличится, уменьшится).
Учащиеся выбирают один из предложенных вариантов исследования:
• Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскости от высоты наклонной плоскости?
• Как зависит КПД при подъеме тела по наклонной плоскостиот веса тела?
Оформление результатов работы
Таблица 2.
|
Вес тела Р, Н |
Высота h, м |
Апол, Дж |
Сила F, Н |
Длина s, м |
Азатр, Дж |
КПД, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вывод: |
||||||
Вывод:
КПД при подъеме тела по наклонной плоскости зависит (не зависит) от высоты наклонной плоскости. Чем больше (меньше) высота наклонной плоскости, тем КПД __________.
КПД при подъеме тела по наклонной плоскостизависит (не зависит) от веса тела. Чем больше (меньше) вес тела, тем КПД __________.
Обсуждение вариантов исследования.
6. Домашнее задание. Слайды 31 - 32
Параграф 60, 61, задача 474.
Для желающих подготовить сообщения.
· Простые механизмы у меня дома
· Устройство мясорубки
· Простые механизмы на даче
· Простые механизмы в строительстве
· Простые механизмы и тело человека
7. Закрепление изученного материала Слайды 31 – 34
Работа с текстом [2]
При использовании _________________ механизмов человек совершает _______________. Простые механизмы позволяют получить выигрыш ______________ . При этом во сколько раз ________________ в силе, во столько же раз _________________________________. В этом состоит ___________________________________ механики. Оно формулируется так: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________. Обычно при движении тела ______________________________ трения. Поэтому величина _____________________ работы всегда больше ____________________ . Отношение ________________________________________ к ______________________, выраженное в процентах, называется _______________________________________________________________________________________ : ______________.
Мини – тест.
Ваш КПД сегодня на уроке
1. 100%
2. больше 100%
3. меньше 100%
4. 0%
Литература
1 А.В.Перышкин Физика 7 класс. М.: Дрофа, 2010
2 Г.Н.Степанова Физика 7 рабочая тетрадь ч.1. СПб СТП-Школа, 2003